เครื่องอัดรีด WPC: อุปกรณ์ กระบวนการ และสูตรการผลิตเบื้องต้น

ด้วยการลงทุนที่เพิ่มขึ้นของประเทศในอุตสาหกรรมและโครงสร้างพื้นฐานด้านการรักษาสิ่งแวดล้อม วัสดุใหม่ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมจึงได้รับการต้อนรับและยอมรับจากตลาดมากขึ้นเรื่อยๆ บทความนี้จะเปรียบเทียบอุปกรณ์ กระบวนการ และสูตรการผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกผสมไม้ PP PE ที่เป็นที่นิยมในปัจจุบันในประเทศ เพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิง

I.การอัดรีด

ปัจจุบัน การผลิตผลิตภัณฑ์แปรรูปไม้เป็นพลาสติกส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองวิธีหลักๆ คือ วิธีขั้นตอนเดียวและวิธีสองขั้นตอน
วพ สายการอัดรีดโปรไฟล์คือการนำ PP/PE กลับมาเป็นเรซิน เส้นใย (เส้นใยไม้ เส้นใยไม้ไผ่ รำข้าว ฯลฯ) วัสดุอนินทรีย์ (ผงแคลเซียม ทัลค์) และสารเติมแต่ง (สารหล่อลื่น สารกระจายตัว สารเพิ่มความเข้ากันได้ สารเชื่อมประสาน ผงสี สารทนต่อสภาพอากาศ สารป้องกันเชื้อรา ฯลฯ) ในเครื่องผสมที่อุณหภูมิสูงตามต้องการ จากนั้นจึงนำไปผสมในเครื่องผสมเย็นเพื่อลดอุณหภูมิลงเหลือ 40-50 องศาเซลเซียส ผ่านเครื่องอัดเม็ดแบบแบนคู่ แล้วจึงนำไปอัดขึ้นรูปในเครื่องอัดรีดแบบกรวยคู่ นี่คือกระบวนการผลิตสองขั้นตอน หรืออีกวิธีคือ นำวัสดุที่ผสมแล้วไปใส่ในเครื่องอัดรีดแบบกรวยโดยตรงโดยไม่ต้องผ่านการอัดเม็ดในขั้นตอนเดียว

II. การเลือกอุปกรณ์และแม่พิมพ์

1 เครื่องผสม
อุปกรณ์ผสมแบบดั้งเดิมประกอบด้วยการผสมแบบร้อนและแบบเย็น การผสมแบบร้อนคือการใส่เรซิน เส้นใย วัสดุอนินทรีย์ และสารเติมแต่งลงในหม้อผสมร้อนโดยใช้การเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงเพื่อเพิ่มอุณหภูมิของสารเติมแต่งให้ละลายและกระจายตัวในเรซินและเส้นใยวัสดุอนินทรีย์ การกระจายตัวของวัสดุที่สม่ำเสมอมากขึ้นและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ก็จะคงที่มากขึ้น การกระจายตัวของวัสดุที่ดีหรือไม่ดีนั้นขึ้นอยู่กับการออกแบบใบพัดและระดับการสึกหรอของใบพัด ขนาดของหม้อผสมร้อนที่ใช้กันทั่วไปในประเทศจีนคือ 200 ลิตร/300 ลิตร/500 ลิตร/800 ลิตร ส่วนการผสมแบบเย็นคือการผสมวัสดุแบบร้อนในหม้อผสมเย็นโดยใช้มอเตอร์ทำงานด้วยความเร็วต่ำและการหมุนเวียนของน้ำเพื่อระบายความร้อนและลดอุณหภูมิของวัสดุ การผสมแบบเย็นจะทำให้วัสดุมีอุณหภูมิตามที่เราตั้งไว้สำหรับการผลิตและความคงตัวของสี โดยการกำจัดไอน้ำและลดการสลายตัวของวัสดุ ขนาดของหม้อผสมเย็นที่ใช้กันทั่วไปในประเทศจีนคือ 300 ลิตร/600 ลิตร/1000 ลิตร/2000 ลิตร
ในปัจจุบัน ลูกค้าจำนวนมากเลือกใช้วิธีการตามสถานการณ์ของวัตถุดิบจริง โดยในกรณีที่ความชื้นไม่เกิน 5% จะใช้เครื่องผสมแบบธรรมดาในการผสมวัตถุดิบ แล้วจึงนำเข้าเครื่องอัดเม็ดโดยตรง โดยใช้ฟังก์ชันระบายอากาศของเครื่องอัดเม็ดเพื่อกำจัดความชื้นส่วนเกิน ในกรณีที่ความชื้นสูงกว่า 5% จะใช้เครื่องผสมแบบร้อนในการผสม แล้วจึงนำเข้าเครื่องอัดเม็ดโดยตรง โดยใช้การอุ่นก่อนผสมเพื่อทำการอัดเม็ดต่อไป ซึ่งเป็นวิธีการผลิตที่ประหยัดพลังงานอีกวิธีหนึ่ง
2. การเลือกอุปกรณ์การอัดเม็ด เม็ดพลาสติก PP/PE สำหรับขึ้นรูปไม้มีสองชนิด คือ แบบกรวยคู่และแบบแบนคู่ เม็ดพลาสติก PP/PE แบบกรวยคู่ไม่ค่อยดีนัก ส่วนใหญ่เป็นเพราะเส้นใยกระจายตัวได้ยากและจับตัวเป็นก้อนได้ง่าย ส่งผลกระทบต่อการใช้งานของผลิตภัณฑ์ เช่น ผลิตภัณฑ์ดูดซับน้ำสูง ขึ้นราได้ง่าย เป็นต้น ส่วนแบบแบนคู่จะไม่เกิดปรากฏการณ์การจับตัวเป็นก้อนของเส้นใย โดยทั่วไปแล้วเม็ดพลาสติก PP/PE ในประเทศมักใช้แบบแบนคู่ บริษัท Jwell DAYUN Plastic Recycling Auxiliary Equipment Manufacturing Co., Ltd. ผลิตเครื่องอัดเม็ด ซึ่งสามารถอัดเม็ดได้โดยตรงหลังจากบดวัสดุแล้ว เข้าสู่เครื่องอัดรีด ช่วยประหยัดเวลาและพลังงาน
3. การเลือกเครื่องอัดรีด: เครื่องอัดรีดในประเทศไม่ว่าจะเป็นแบบขั้นตอนเดียวหรือสองขั้นตอนโดยพื้นฐานแล้วใช้กรวยคู่ในการอัดรีดผลิตภัณฑ์ เนื่องจากพลาสติกไม้ PP/PE มีปริมาณเส้นใยไม้สูง ทำให้การสึกหรอของอุปกรณ์ (สกรู กระบอก) รุนแรง ประกอบกับเส้นใยและสารเติมแต่ง เมื่อ PP/PE กลับคืนสู่สภาพเดิมที่อุณหภูมิสูง จะเกิดกรดอิสระซึ่งทำให้เกิดการกัดกร่อนของสกรูและกระบอกในระดับหนึ่ง ดังนั้นคุณภาพของสกรูและกระบอกจึงมีความสำคัญมาก ปัจจุบันผู้ผลิตใช้สกรูและกระบอกโลหะผสมคู่ โดยใช้โครงสร้างแบบแบ่งส่วน และเทคโนโลยีการเผาผนึกโลหะผสมทั้งรูภายใน ซึ่งสามารถยืดอายุการใช้งานของสกรูและกระบอกได้
4. แม่พิมพ์ที่มีอุปกรณ์เดียวกัน คุณภาพเหล็กควรดี ทนทานต่อการสึกหรอ มีอายุการใช้งานยาวนาน การออกแบบแม่พิมพ์ที่ดีหรือไม่ดีนั้นส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ การขึ้นรูป ความแน่นของผลิตภัณฑ์ และความเร็วในการผลิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งผลิตภัณฑ์ที่มีความหนาและแข็งนั้น ความต้องการของแม่พิมพ์จะสูงกว่า

III. การคัดเลือกวัตถุดิบ

1. สำหรับการเลือกวัสดุ PP/PE นั้น ควรเลือกวัสดุที่มีค่าการหลอมเหลวไม่สูงเกินไป ควรมีค่าไม่เกิน 1.0 สีไม่เข้มเกินไป ขนาดอนุภาคสม่ำเสมอ และไม่มีรูพรุนหรือมีรูพรุนน้อยที่สุด ควรใช้ระดับค่าการหลอมเหลวที่เหมาะสม เพราะวัสดุบางชนิดที่เคยใช้ซ้ำหลายครั้งจะทำให้คุณสมบัติทางกลลดลง
2. การคัดเลือกเส้นใยควรใช้ตะแกรงขนาด 50-80 เมช หรือประมาณนั้น และมีปริมาณเถ้าและความชื้นต่ำกว่าเส้นใยที่ดีที่สุด (ปริมาณเถ้าและความชื้นน้อยกว่า 5%) รวมถึงมีสีที่สม่ำเสมอและเป็นเนื้อเดียวกัน
3. การเลือกสารเติมแต่ง การเลือกสารเติมแต่งสำหรับพลาสติกไม้ PP/PE ที่ดีนั้นมีความสำคัญมาก เนื่องจากเกี่ยวข้องกับความเสถียรในการผลิต ความเร็ว คุณภาพของผลิตภัณฑ์ (การขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ คุณสมบัติทางกล การดูดซับน้ำ การตกตะกอนของสารเติมแต่งในระหว่างการใช้งาน ฯลฯ) และอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์

IV. การเลือกกระบวนการ

การผลิตพลาสติกผสมไม้ PP/PE ภายในประเทศโดยพื้นฐานแล้วใช้วิธีการผลิตสองขั้นตอน ซึ่งมีข้อดีคือการผลิตที่มีเสถียรภาพและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ดี
1. กระบวนการผลิตวัตถุดิบ:
เส้นใยไม้เป็นวัสดุที่ดูดซับน้ำได้ดีโดยทั่วไป โดยมีปริมาณน้ำประมาณ 15% หรือสูงกว่านั้น สารตัวเติมอนินทรีย์ก็อาจสูงถึงประมาณ 5% และปริมาณน้ำที่สูงหรือต่ำนั้นส่งผลต่อเสถียรภาพในการผลิตพลาสติก โดยเฉพาะอย่างยิ่งการผลิตพลาสติกจากไม้ และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ เช่น ส่งผลต่อตัวคูณการเกิดฟอง อัตราการดูดซับน้ำ การเสียรูปของผลิตภัณฑ์ ความทนทานต่อสภาพอากาศ และคุณสมบัติทางกายภาพอื่นๆ
ดังนั้น จึงควรควบคุมความชื้นให้อยู่ภายใน 1% ควบคุมความชื้นที่เหมาะสมของเส้นใยและสารเติมแต่ง —– ใส่ลงในเครื่องผสมความเร็วสูง —– ผสมจนถึง 100 องศา —– เติมสารเชื่อมประสานในปริมาณที่เหมาะสม —– ผสมจนถึง 110-115 องศา —– ปิดมอเตอร์ อย่าให้เครื่องทำงาน เปิดฝาเครื่องผสมทิ้งไว้ 2-3 นาที —– เติม PVC และสารทำให้คงตัว —– ผสมจนถึง 80 องศา —– เติมสารหล่อลื่นและสารเติมแต่งอื่นๆ —– 100 องศา เติมสารช่วยในการแปรรูปและสารทำให้เกิดฟอง —– 120-125 องศา เทผงออก —– เทผงออกหลังจากมอเตอร์หยุดทำงานแล้ว เปิดฝาทิ้งไว้ 2-3 นาที ก่อนผสมวัสดุชุดต่อไป (ควรผสมวัสดุประมาณห้ากำมือเพื่อทำความสะอาดเครื่องผสมในครั้งเดียว) —– เมื่อผงในถังผสมเย็นลงถึง 40 องศา สามารถนำไปอัดเม็ดหรือเติมลงในสายการผลิตแบบสกรูคู่ได้ (ถังผสมต้องมีระบบระบายความร้อนด้วยน้ำ) ในการผสมนั้นต้องใส่ใจกับการสังเกตอุณหภูมิและเวลา เช่น การผสมแบบเย็นโดยใช้ส่วนผสมปริมาณเล็กน้อยใช้เวลาประมาณ 20-25 นาที การผสมแบบร้อนใช้เวลาประมาณ 12-15 นาที (ตั้งอุณหภูมิไว้ที่ประมาณ 125 องศา) หากมีความแตกต่างกันเกิน 3 นาที อาจเกิดจากปัญหาที่สายวัดอุณหภูมิหรือการควบคุมอุณหภูมิไม่ถูกต้อง หรือใบมีดของเครื่องผสมสึกหรออย่างรุนแรง ซึ่งจะส่งผลต่อความเสถียรของตัวคูณโฟมและสี ส่วนการอัดเม็ดนั้น จำเป็นต้องใส่ใจกับการควบคุมอุณหภูมิให้ถูกต้อง พัดลมทำงานปกติหรือไม่ ขนาดของกระแส ขนาดอนุภาค พื้นผิว ความยาว ว่าวัสดุเหนียวหรือไม่ และวัสดุคงตัวหรือไม่ และต้องไม่เกิดการแตกหักของวัสดุ

2. กระบวนการอัดรีด: ให้ความสำคัญหลักในประเด็นต่อไปนี้
ก. การตั้งค่าอุณหภูมิของเครื่องอัดรีดในแต่ละส่วนนั้น ส่วนสำคัญคือส่วนการอัด ส่วนการวัด และส่วนแม่พิมพ์ ความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิ เช่น การควบคุมอุณหภูมิ จะต้องไม่ส่งผลกระทบต่ออัตราการเกิดฟองและสี การเกิดฟองส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการตั้งค่าอุณหภูมิในส่วนการอัดและส่วนการวัด ส่วนการขึ้นรูปส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการตั้งค่าอุณหภูมิของแม่พิมพ์
ข. การทำงานปกติของพัดลมในแต่ละส่วน
ค. ขนาดและความเสถียรของกระแสไฟฟ้าหลัก หากกระแสไฟฟ้าหลักผันผวนมาก แสดงว่าสารช่วยในการแปรรูป เส้นใย และส่วนประกอบ PVC กระจายตัวไม่สม่ำเสมอ
d. ผู้ใช้งานต้องรักษาความเร็วให้คงที่ เพราะความเร็วที่เปลี่ยนแปลงจะส่งผลต่อปริมาณฟองและสี
โดยทั่วไป อุณหภูมิของเครื่องอบแห้งจะถูกตั้งไว้ที่ 60-80 องศาเซลเซียส และมักจะคงปริมาตรของถังอบแห้งไว้ที่ประมาณ 80% ซึ่งเอื้อต่อการผลิตและความคงตัวของสี เพื่อปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ให้ดียิ่งขึ้น
f. สีที่แตกต่างกัน เครื่องจักรที่แตกต่างกัน ระยะเวลาในการจัดเก็บเม็ดพลาสติกในกระบวนการผลิต และการตั้งค่าอุณหภูมิที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ การเกิดฟองของไม้พลาสติกจากสภาพแวดล้อมภายนอกและปัจจัยอื่นๆ เช่น ตัวคูณการเกิดฟอง มีผลกระทบอย่างมาก ดังนั้นผู้ปฏิบัติงานควรทราบถึงความผิดปกติของผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน เพื่อทำการปรับเปลี่ยนให้เหมาะสมกับอุตสาหกรรม